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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于油气开采,具体涉及一种深井压裂用稠化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、随着勘探技术的不断发展,一些深井的油气资源被不断发现,钻井越来越深,勘探开发储层的温度越来越高,对现有的聚合物类压裂液提出了更高的要求。聚合物类压裂液在高温下,压裂液粘度不断降低。从而影响压裂液的携砂性能、流变性能。携砂能力差容易造成砂堵和造缝效果差,影响压裂的效果导致油气藏的产量下降。针对一些储层温度较高油气资源,现有的聚丙烯酰胺类乳液稠化剂不能满足耐温要求,粉剂型稠化剂溶解速度慢,不能满足连续混配要求。
2、因此,研究一种深井压裂用稠化剂,对深井油气田开发具有重要的意义。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中的上述问题,本专利技术提出了一种深井压裂用稠化剂及其制备方法和应用。
2、第一方面,本专利技术提出了一种深井压裂用稠化剂,其成分为聚合物,该聚合物结构式如式1所示:
3、
4、其中,o为0.08-0.19mol、p为0.13-0.34mol、q为0.01-0.04mol。
5、作为本专利技术的具体实施方式,按质量份数计,其制备原料包括:
6、
7、作为本专利技术的具体实施方式,所述水溶性单体为丙烯酰胺(am)、丙烯酸(aa)和2-丙烯酰胺基-2-苯基乙磺酸以质量比为(5-5.6):(3-3.3):(1.1-2)的比例混合得到的混合物。
8、作为本专利技术的具体实施方式,所述乳液稳定剂为聚乙二醇
9、作为本专利技术的具体实施方式,所述氧化剂为过硫酸铵、过硫酸钾中的一种,所述还原剂为亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠中的一种。所述氧化剂和还原剂为氧化还原引发体系,也就是引发剂。
10、作为本专利技术的具体实施方式,所述分散剂为液体石蜡、煤油、3#白油、5#白油、7#白油中的至少一种。
11、作为本专利技术的具体实施方式,所述乳化剂为任选hlb值小于5和hlb值大于5中的一种,优选地,按照质量比(2~5):1混合,更优选地,按照质量比3:1的比例混合。一般地,hlb值小于5的乳化剂包括span85、span80、span60;hlb值大于5的乳化剂包括tween80、op-10。
12、作为本专利技术的具体实施方式,所述转相剂为非离子表面活性剂op-10、tx-10、tween80、span80、fc-4430中的至少一种。
13、本专利技术中的上述原料均可自制,也可商购获得,本专利技术对此不作特别限定。
14、第二方面,本专利技术提供了所述深井压裂用稠化剂的制备方法,包括以下步骤:
15、s1:将水溶性单体、乳液稳定剂、氧化剂和水混合,得到水相混合物;
16、s2:将乳化剂和分散剂混合,得到油相混合物;
17、s3:将步骤s1得到的水相混合物和s2得到的油相混合物混合,得到油包水预乳液;
18、s4:向步骤s3得到的油包水乳液中,加入还原剂,引发聚合反应,聚合反应结束后加入转相剂,得到所述深井压裂用稠化剂。
19、作为本专利技术的具体实施方式,所述步骤s1中,所述水相混合物的ph值为6-8,优选用氢氧化钠水溶液调节其ph至6-8;
20、作为本专利技术的具体实施方式,所述步骤s1和步骤s2中,所述混合方式各自独立地优选为磁力搅拌,搅拌速率为800~1200r/min,搅拌时间为5~20min;
21、作为本专利技术的具体实施方式,所述步骤s3中,所述混合方式为高速搅拌,搅拌速率为8000-10000r/min,搅拌时间为5-10min;
22、作为本专利技术的具体实施方式,步骤s4中,聚合反应条件为温度35-45℃,反应时间为4-5h。
23、第三方面,本专利技术提供了所述深井压裂用稠化剂在压裂液领域中的应用。
24、作为本专利技术的具体实施方式,所述深井压裂用稠化剂在水中的质量分数比为1%-3%。
25、与现有技术相比,本专利技术的有益效果在于:
26、1、本专利技术的深井压裂用稠化剂引入乳液稳定剂聚乙二醇硬脂酸酯,提高了乳液的稳定性,采用功能单体2-丙烯酰胺基-2-苯基乙磺酸,两者配合产生协同增效作用,这是由于聚乙二醇硬脂酸酯的加入,使反应体系化学交联网状结构中,引入了物理网状结构,从而提高了聚合物乳液作为稠化剂的耐高温性能。
27、2、本专利技术的深井压裂用稠化剂在实施例中可以看出,在160℃,170s-1剪切1小时后,最终粘度可达到62.79mpa·s,高出行业标准不低于50mpa·s要求的25.6%。
28、3、本专利技术的深井压裂用稠化剂无需加入任何高温交联剂,不仅降低了使用成本,并且施工工艺简单,可以满足深井等井温较高储层的大规模连续压裂施工要求。
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1.一种深井压裂用稠化剂,其特征在于,其包括如式1所示的聚合物:
2.根据权利要求1所述的深井压裂用稠化剂,其特征在于,按总质量份数100份计,其制备原料包括:
3.根据权利要求2所述的深井压裂用稠化剂,其特征在于,所述乳液稳定剂为聚乙二醇硬脂酸酯,优选地选自PEG400MS、PEG400DS、PEG6000DS中的至少一种。
4.根据权利要求2或3所述的深井压裂用稠化剂,其特征在于,所述氧化剂为过硫酸铵、过硫酸钾中的一种,所述还原剂为亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠中的一种。
5.根据权利要求1-4任一项所述的深井压裂用稠化剂,其特征在于,所述分散剂为液体石蜡、煤油、3#白油、5#白油、7#白油中的至少一种;和/或,
6.一种权利要求1-5任一项所述的深井压裂用稠化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述步骤S1中,所述水相混合物的pH值为6-8,优选用氢氧化钠水溶液调节其pH值至6-8;
8.根据权利要求6或7所述的制备方法,其特征在于,所述步骤S3中
9.权利要求1-5任一项所述的深井压裂用稠化剂或权利要求6-8任一项所述的制备方法制得的深井压裂用稠化剂在压裂液领域中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于,所述深井压裂用稠化剂在水中的质量分数比为1%-3%。
...【技术特征摘要】
1.一种深井压裂用稠化剂,其特征在于,其包括如式1所示的聚合物:
2.根据权利要求1所述的深井压裂用稠化剂,其特征在于,按总质量份数100份计,其制备原料包括:
3.根据权利要求2所述的深井压裂用稠化剂,其特征在于,所述乳液稳定剂为聚乙二醇硬脂酸酯,优选地选自peg400ms、peg400ds、peg6000ds中的至少一种。
4.根据权利要求2或3所述的深井压裂用稠化剂,其特征在于,所述氧化剂为过硫酸铵、过硫酸钾中的一种,所述还原剂为亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠中的一种。
5.根据权利要求1-4任一项所述的深井压裂用稠化剂,其特征在于,所述分散剂为液体石蜡、煤油、3#白油、5#白油、7#白油中的至少一种;和/或,
【专利技术属性】
技术研发人员:杨育升,朱庆利,袁浩文,翟恒立,吴诚岐,王磊,
申请(专利权)人:中石化石油工程技术服务有限公司,
类型:发明
国别省市:
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